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1、非纯电阻电路功和功率的计算本讲稿第一页，共二十七页电路电功和电功率的计算公式电路电功和电功率的计算公式电功计算公式电功计算公式:W=UIt=PtW=UIt=Pt=I=I2 2Rt=URt=U2 2t/Rt/R电功率计算公式电功率计算公式:P=UI=W/tP=UI=W/t=I=I2 2R=UR=U2 2/R/R焦耳定律焦耳定律:Q=IQ=I2 2RtRt欧姆定律欧姆定律:I=U/RI=U/R本讲稿第二页，共二十七页欧姆定律的适用范围欧姆定律仅在欧姆定律仅在纯电阻电路纯电阻电路（电能仅（电能仅仅转化为内能）中适用。仅转化为内能）中适用。对于转化成对于转化成机械能机械能的电路，的电路，欧姆定律不适用
2、欧姆定律不适用。本讲稿第三页，共二十七页非纯电阻非纯电阻纯电阻本讲稿第四页，共二十七页（20112011杭州）在计算电动机工作时所消杭州）在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式见。小杰利用公式 P=IUP=IU 计算电动机所消计算电动机所消耗的电功率，小施利用耗的电功率，小施利用 P=IP=I2 2R R 来计算电动来计算电动机所消耗的电功率。（已知：电动机线圈机所消耗的电功率。（已知：电动机线圈电阻为电阻为 R R，电动机工作时两端的电压为，电动机工作时两端的电压为 U U，通过电动机的电流强度为，通过电动机的电流强度为
3、 I I）（1 1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由。的电功率的方法是否正确，并说明理由。本讲稿第五页，共二十七页任何元件都相当于串连着一个内阻任何元件都相当于串连着一个内阻MI IIRIRU U本讲稿第六页，共二十七页热功热功任何元件都相当于串连着一个内阻任何元件都相当于串连着一个内阻MI II I2 2RtRtUItUIt机械功机械功总功总功本讲稿第七页，共二十七页W电=W机械+QI2RtFsUIt输入输入=输出输出+废物废物总功总功=有用有用+无用无用本讲稿第八页，共二十七页在非纯电阻电路在非纯电阻电路哪些公式可以用
4、哪些公式可以用电功，电功率的定义式电功，电功率的定义式W=UItW=UItP=UIP=UI焦耳定律（计算热量焦耳定律（计算热量/内能内能/热功热功/热功率）热功率）Q=IQ=I2 2RtRtP P热热=I=I2 2R R机械功机械功/功率（根据能量转化）功率（根据能量转化）W W机械机械=UIt-I=UIt-I2 2RtRtP P机械机械=UI-I=UI-I2 2R R本讲稿第九页，共二十七页中考命题方向中考命题方向题型：填空题题型：填空题小计算题小计算题考点：考点：公式的选择和计算公式的选择和计算公式的变形及解方程公式的变形及解方程“电动机不转电动机不转”类问题类问题电路中的综合分析类问题电
5、路中的综合分析类问题本讲稿第十页，共二十七页（20072007包头）把一台电动机接入电压为包头）把一台电动机接入电压为220V220V的电路中，通过电动机的电流为的电路中，通过电动机的电流为5A5A，电动机线圈，电动机线圈的电阻为的电阻为22，1min1min通过线圈的电流产生的通过线圈的电流产生的热量热量为（）为（）A1452JB3000JC6600JD50JB本讲稿第十一页，共二十七页（20112011杭州）在计算电动机工作时所消耗的电功率时，杭州）在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式 P=IUP=IU 计算计算电
6、动机所消耗的电功率，小施利用电动机所消耗的电功率，小施利用 P=IP=I2 2R R 来计算电来计算电动机所消耗的电功率。（已知：电动机线圈电阻为动机所消耗的电功率。（已知：电动机线圈电阻为 R R，电动机工作时两端的电压为，电动机工作时两端的电压为 U U，通过电动机的电，通过电动机的电流强度为流强度为 I I）（1 1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率电功率的方的方法是否正确，并说明理由。法是否正确，并说明理由。（2 2）求这台电动机在时间）求这台电动机在时间t t内，电动机线圈产生的内，电动机线圈产生的热热量量。（3 3）求电动机在时间）求
7、电动机在时间t t内所做的内所做的机械功机械功。本讲稿第十二页，共二十七页某电动机的额定电压是某电动机的额定电压是220V,220V,它正常工作时的它正常工作时的电流为电流为1.5A,1.5A,电动机线圈电阻为电动机线圈电阻为4 4,若此电动机若此电动机工作工作300s,300s,那么它所消耗的那么它所消耗的电能电能及产生的及产生的热量热量分别是分别是?本讲稿第十三页，共二十七页电动机工作时两端电压为电动机工作时两端电压为U U，电流为，电流为I I，电动机线，电动机线圈的电阻为圈的电阻为R R，则该电动机工作时输出的最大，则该电动机工作时输出的最大机械功率机械功率为（）为（）A AUI BU
8、I BI I2 2R CR CUI-IUI-I2 2R DR DUI+IUI+I2 2R R c本讲稿第十四页，共二十七页（20052005杭州）某同学对录音机中的小电动机用如图电路杭州）某同学对录音机中的小电动机用如图电路进行实验研究。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片进行实验研究。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 ，当电压表的示数为，当电压表的示数为 0.40 V 0.40 V 时，电流表的示数为时，电流表的示数为 0.20 A 0.20 A，此时电动机，此时电动机未转动未转动。当电压的示数为。当电压的示数为 2.0 2.0 V V 时，电流表的示数为时，电流表的示数为 0.30 A 0.30
9、A，此时电动机，此时电动机匀速匀速转动转动，求：，求：（1 1）电动机线圈的电阻；）电动机线圈的电阻；（2 2）电动机转动时消耗的电功率；）电动机转动时消耗的电功率；（3 3）电动机转动时产生的机械功率。）电动机转动时产生的机械功率。“电动机不转电动机不转”本讲稿第十五页，共二十七页若一台玩具电动机接在若一台玩具电动机接在6V6V的电源两端，使的电源两端，使其其正常转动正常转动时，通过电动机中的电流为时，通过电动机中的电流为0.3A0.3A；短暂地；短暂地卡住卡住电动机转轴，使其不能电动机转轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为转动，通过电动机中的电流为3A3A。则这台。则这台电动机线圈的电阻
10、为电动机线圈的电阻为 _，正常转动时，正常转动时的热功率是的热功率是 _ _。本讲稿第十六页，共二十七页电动机卡住问题怎么算电动机卡住问题怎么算不转不转纯电阻电路：纯电阻电路：R=U/IQ=IQ=I2 2RtRtP P热热=I=I2 2R RW W机械机械=UIt-I=UIt-I2 2RtRtP P机械机械=UI-I=UI-I2 2R R（这里（这里U U和和I I用正常用正常工作时的数据）工作时的数据）本讲稿第十七页，共二十七页小明同学的玩具电动车上，有一微型小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，小明将它接在图示的电路直流电动机，小明将它接在图示的电路中，闭合开关后，移动变阻器的滑动片
11、中，闭合开关后，移动变阻器的滑动片P P。(1)(1)当当V V示数为示数为0.3V0.3V时，电动机不转动，此时时，电动机不转动，此时A A示数为示数为0.6A0.6A。电动机线圈的电阻是多大？。电动机线圈的电阻是多大？(2)(2)当当V V示数为示数为3V3V时，电动机正常转动，此时时，电动机正常转动，此时A A示数为示数为1 1A A。求电动机的发热功率及对外做功的机械功率。求电动机的发热功率及对外做功的机械功率。本讲稿第十八页，共二十七页用手按住玩具电动机的转子，不让它转动，用手按住玩具电动机的转子，不让它转动，这时与电动机并联的电压表读数为这时与电动机并联的电压表读数为3V3V，与电
12、，与电动机串联的电流表读数为动机串联的电流表读数为6A6A松手后，电动松手后，电动机正常转动，此时电流表读数为机正常转动，此时电流表读数为1A1A这台电这台电动机正常转动时，每秒钟有动机正常转动时，每秒钟有_J_J的电能转变为的电能转变为机械能机械能本讲稿第十九页，共二十七页一个实验用的电动机与电流表串联后接在一个实验用的电动机与电流表串联后接在6V6V直直流稳压电源上流稳压电源上,闭合开关后电动机并没有转动闭合开关后电动机并没有转动,这时电流表的读数为这时电流表的读数为5A,5A,检查发现电动机轴上检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了，排除故障后，让电动机带动轻的齿轮被卡住了，排除故障后，让电动
13、机带动轻负载转动，这时电流表的读数为负载转动，这时电流表的读数为1A1A，由此可以算，由此可以算出，此时电能做机械功的功率为多少出，此时电能做机械功的功率为多少W W？本讲稿第二十页，共二十七页小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，从消耗电能方面看，其内部可等效为如图机，从消耗电能方面看，其内部可等效为如图所示电路当电动机不转时，相当于开关所示电路当电动机不转时，相当于开关S S置于置于“1”“1”；当电动机正常工作时，相当于开关；当电动机正常工作时，相当于开关S S置置于于“2”“2”电阻电阻R1R1为线圈电阻，它的功率为发热为线圈电阻，它的功率
14、为发热功率；电动机对外做功的功率可用功率；电动机对外做功的功率可用M M的功率代替的功率代替MM本讲稿第二十一页，共二十七页（1 1）当给它加）当给它加O.3VO.3V电压时，电动机不转，电路中的电流电压时，电动机不转，电路中的电流为为0.3A0.3A，求电阻，求电阻R1R1的阻值的阻值（2 2）当给它加）当给它加3V3V电压时，电动机转动，电路中的电流电压时，电动机转动，电路中的电流为为0.4A0.4A，求电动机的发热功率及对外做功的功率，求电动机的发热功率及对外做功的功率（3 3）当给它加）当给它加3V3V电压而电动机被卡住（电机不转）时，电压而电动机被卡住（电机不转）时，求发热功率求发热
15、功率（4 4）比较（）比较（2 2）、（）、（3 3）两个发热功率，你认为电动机）两个发热功率，你认为电动机正常工作时若被卡住，对电动机会产生什么危害？正常工作时若被卡住，对电动机会产生什么危害？产热急剧上升产热急剧上升,电动机烧毁电动机烧毁本讲稿第二十二页，共二十七页电功电功=热功热功+机械功机械功如图是直流电动机提升重物的示意图和电如图是直流电动机提升重物的示意图和电动机工作时的能量转化情况电源电压为动机工作时的能量转化情况电源电压为110V110V且保持不变，电路中的电流是且保持不变，电路中的电流是5A5A，重，重500N500N的物体在电动机带动下以的物体在电动机带动下以0.9m/s0
16、.9m/s的速的速度匀速上升，不计各处摩擦，则度匀速上升，不计各处摩擦，则1min1min里电里电动机产生的内能为动机产生的内能为_J_J，电动机线圈的电，电动机线圈的电阻是阻是_本讲稿第二十三页，共二十七页一台直流电动机电枢电阻为一台直流电动机电枢电阻为 1.0 1.0,在在 12 12电电压下其输出功率为压下其输出功率为 2 0 2 0,这时电动机的输入这时电动机的输入功率为多少功率为多少?本讲稿第二十四页，共二十七页电能在电路中的各种转化电能在电路中的各种转化电能电能内能内能机械能机械能化学能化学能光能光能（电磁波）（电磁波）LED发光二极管发光二极管电解水电解水电动机电动机电阻丝电阻丝欧姆定律欧姆定律I=U/RI=U/R光能光能内能内能微波炉微波炉本讲稿第二十五页，共二十七页电动机小结电动机小结电功电功电功率电功率热功热功热功率热功率其他功其他功功率功率本讲稿第二十六页，共二十七页电动机类问题的公式电动机类问题的公式W=UItP=UIQ=I2RtP热热=I2RW其他其他=UIt-I2Rt P其他其他=UI-I2R=+=+本讲稿第二十七页，共二十七页